北京時間10月13日消息,據(jù)英國《新科學(xué)家》雜志報道,美國一家公司日前對一臺滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)的新型離子發(fā)動機(jī)進(jìn)行了測試,使得我們距離將宇航員快速送入太空的目標(biāo)又近了一步。
離子發(fā)動機(jī)或許會在五年內(nèi)被用于維持國際空間站運行軌道,為將來一個月左右抵達(dá)火星的新型火箭的問世奠定基礎(chǔ)。自2005年創(chuàng)建以來,位于美國得克薩斯州韋伯斯特市的艾德?阿斯特拉火箭公司(Ad Astra Rocket Company)一直在完善一種名為“可變比沖磁致離子漿火箭”(簡稱VASIMR)的新型發(fā)動機(jī)。
VASIMR發(fā)動機(jī)使用無線電波加熱氬氣,將其變成熾熱的等離子體??一種使電子不再受限于原子核的物態(tài)。接下來,磁場將超高溫等離子體噴射到發(fā)動機(jī)后面,令其在反方向產(chǎn)生推力。VASIMR發(fā)動機(jī)以比常規(guī)發(fā)動機(jī)更快的速率噴射推進(jìn)劑,使得每公斤燃料產(chǎn)生的加速度更多。
艾德?阿斯特拉火箭公司的短期目標(biāo)是,使用200千瓦VASIMR發(fā)動機(jī)為國際空間站的運行軌道提供周期性推力。由于大氣阻力,國際空間站運行軌道的高度會逐漸下降。10月7日,該公司首次對滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)的VASIMR發(fā)動機(jī)進(jìn)行了測試??在休斯敦的一個真空室內(nèi)運行了201千瓦的VX-200發(fā)動機(jī),首次通過了200千瓦大關(guān)。
艾德?阿斯特拉火箭公司是由美國前宇航員張福林(Franklin Chang-Diaz)在2005年創(chuàng)建的。他說:“這是當(dāng)前世界上功率最強(qiáng)大的等離子體火箭?!?VASIMR發(fā)動機(jī)眼下最大的競爭對手是美宇航局50千瓦“霍爾”發(fā)動機(jī)?!盎魻枴卑l(fā)動機(jī)采用通過電子加速的帶電原子或離子。不過,由于預(yù)算削減,美宇航局在2005年停止開發(fā)這種發(fā)動機(jī)。
艾德?阿斯特拉火箭公司已與美宇航局簽署協(xié)議,2013年在國際空間站測試200千瓦VASIMR發(fā)動機(jī)。另外,該公司還在同兩家私營太空公司SpaceX和“軌道科學(xué)”談判,希望借助其中一家的運載火箭將VASIMR發(fā)動機(jī)發(fā)射到國際空間站。如果一切順利,艾德?阿斯特拉火箭公司希望從明年開始,根據(jù)商業(yè)合同定期提升國際空間站運行軌道。
當(dāng)前,包括俄羅斯和歐洲貨運飛船在內(nèi)的航天器是在同國際空間站對接期間,通過點著發(fā)動機(jī)提供這種推動力的。但是,使用常規(guī)推進(jìn)器,每年會消耗7.5噸推進(jìn)劑。張福林稱,VASIMR發(fā)動機(jī)完成這項任務(wù)每年僅需0.3噸氬氣,由于將燃料發(fā)射到軌道耗資巨大,這樣一來,每年便可節(jié)省數(shù)百萬美元。
張福林在接受《新科學(xué)家》雜志采訪時表示,因提升國際空間站軌道而獲得的收入將幫助該公司“進(jìn)一步完善這項技術(shù),實現(xiàn)載人火星探測任務(wù)?!睋?jù)張福林介紹,一臺10到20兆瓦VASIMR發(fā)動機(jī)可以在39天內(nèi)將宇航員送上火星,而常規(guī)火箭則需要六個月甚至更長時間。
旅程縮短可以減少宇航員暴露于太空輻射的時間。否則的話,太空輻射將成為載人火星探測任務(wù)的一大障礙,特別是種種跡象表明,未來幾十年太空輻射水平尤其高。張福林說,有朝一日,將人員和設(shè)備迅速送抵火星將成為該公司一個重要收入來源,“但眼下,我們的獲利對象不是在火星,而是在地球?!?/P>
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